一種超導(dǎo)體特性測評儀的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明設(shè)及超導(dǎo)體領(lǐng)域，特別設(shè)及一種超導(dǎo)體特性測評儀。
【背景技術(shù)】
[0002] 近年來，在超導(dǎo)尤其是高溫超導(dǎo)（HT巧材料的研究和制備工藝不斷進(jìn)步，材料性 能不斷提高的同時，高溫超導(dǎo)材料在電力、能源、交通運輸、生物醫(yī)學(xué)、測量和軍事等領(lǐng)域的 應(yīng)用也得到了快速的發(fā)展。高溫超導(dǎo)材料的相關(guān)特性是高溫超導(dǎo)材料實際應(yīng)用的基礎(chǔ)，因 此對高溫超導(dǎo)材料相關(guān)物理參數(shù)進(jìn)行有效測量及對其裝置設(shè)備的測控，對高溫超導(dǎo)材料特 性研究及高溫超導(dǎo)裝置的廣泛應(yīng)用有著重要的意義。
[0003] 目前很多實用超導(dǎo)裝置和系統(tǒng)，都需單獨設(shè)置一套監(jiān)控或測試系統(tǒng)，而沒考慮移 植到其它裝置上的通用性；而許多實驗裝置很少有一套功能齊全的參數(shù)測試系統(tǒng)?，F(xiàn)有測 量儀表方面還沒有?？卺槍Τ瑢?dǎo)體進(jìn)行參數(shù)測量的類似于萬用表的多功能通用儀表儀器。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004] 針對現(xiàn)有技術(shù)的不足，本發(fā)明利用較低的成本制作一套一體化的多功能的超導(dǎo)體 特性測評儀，可實現(xiàn)超導(dǎo)體電壓、電流、臨界電流曲線、V-I特性曲線、n值、場強、交流損耗、 R-T特性曲線、磁化率等的測試與預(yù)估。本發(fā)明的超導(dǎo)體特性測評儀可廣泛用于超導(dǎo)體的特 性測評，對于超導(dǎo)裝置或系統(tǒng)而言，其既能應(yīng)用于小型的超導(dǎo)實驗樣機(jī)研究，又能應(yīng)用于大 型超導(dǎo)實驗設(shè)備的性能研究。
[0005] 為實現(xiàn)上述發(fā)明目的，本發(fā)明的一種超導(dǎo)體特性測評儀，包括：交互終端，用于接 收待測超導(dǎo)體理論參數(shù)信號的輸入；
[0006] 信號測量模塊，用于測量待測超導(dǎo)體的測量參數(shù)，并對所述測量參數(shù)進(jìn)行處理，得 到測量結(jié)果；
[0007] 理論值計算模塊，連接所述交互終端，用于接收所述交互終端輸出的信號，對所述 交互終端輸出的待測超導(dǎo)體的所述理論參數(shù)進(jìn)行處理，得到理論結(jié)果；
[0008] 數(shù)據(jù)分析模塊，連接所述信號測量模塊與所述理論值計算模塊，用于接收所述測 量結(jié)果與所述理論結(jié)果并進(jìn)行處理，得到修正結(jié)果；
[0009] 顯示終端，連接所述數(shù)據(jù)分析模塊，用于顯示所述修正結(jié)果，所述顯示終端還用于 當(dāng)所述交互終端有所述參數(shù)信號輸入時，顯示所述參數(shù)信號；
[0010] 所述超導(dǎo)體為超導(dǎo)短線樣品、超導(dǎo)線圈、超導(dǎo)磁體、超導(dǎo)裝置中的任一種。
[0011] 進(jìn)一步地，所述測量參數(shù)包括：待測超導(dǎo)體的電壓、電流、場強、溫度、應(yīng)力參數(shù)中 的一個或一個W上；
[0012] 所述理論結(jié)果包括W下結(jié)果中的至少一個：待測超導(dǎo)體的電壓特性、電流特性、臨 界電流曲線、V-I特性曲線、R-T特性曲線、超導(dǎo)n值、場強、交流損耗、磁化率。
[0013] 進(jìn)一步地，所述用于接收所述測量結(jié)果與所述理論結(jié)果并進(jìn)行處理包括，根據(jù)所 述測量結(jié)果對所述理論結(jié)果進(jìn)行修正，使得修正結(jié)果更能反映超導(dǎo)體的實際狀態(tài)。
[0014]進(jìn)一步地，所述的一種超導(dǎo)體特性測評儀，還包括，控制模塊，所述信號測量模塊、 所述理論值計算模塊和所述交互模塊分別與所述控制模塊連接；
[0015]所述交互模塊還用于向所述控制模塊發(fā)送控制信號，控制所述控制模塊進(jìn)行指定 參數(shù)的測量與指定結(jié)果的計算，
[0016]所述控制模塊用于控制所述信號測量模塊測量指定的測量參數(shù)、計算指定的測量 結(jié)果，控制所述理論值計算模塊計算與所述指定的測量結(jié)果對應(yīng)的理論結(jié)果。
[0017]進(jìn)一步地，所述交互模塊包括，
[0018]測量參數(shù)輸入單元，包括M個端口，每個端口對應(yīng)測量不同的所述測量參數(shù)，用于 接收所述測量參數(shù)的輸入，其中M>1;
[0019]測量信號選擇單元，用于選擇所述測量參數(shù)的類型，將所述測量參數(shù)的類型發(fā)送 給所述控制模塊；
[0020] 參數(shù)輸入單元，用于手動輸入所述理論參數(shù)，并將所述理論參數(shù)發(fā)送給所述理論 值計算模塊；
[0021]分析結(jié)果選擇單元，用于選擇所述測量結(jié)果的類型，將所述測量結(jié)果的類型發(fā)送 給所述控制模塊；
[0022] 數(shù)據(jù)傳輸單元，用于通過傳輸接口與外部設(shè)備進(jìn)行信息傳遞；
[0023]所述控制模塊還用于控制所述信號測量模塊測量與所述測量參數(shù)的類型對應(yīng)的 測量參數(shù)，控制所述信號測量模塊與所述理論值計算模塊得到與所述測量結(jié)果的類型對應(yīng) 的測量結(jié)果。
[0024]優(yōu)選的，所述傳輸接口為GPIB接口、RS458接口、USB接口、RS232接口、藍(lán)牙模塊 接口中的任意一個。
[00巧]進(jìn)一步的，所述數(shù)據(jù)傳輸單元還用于通過所述傳輸接口連接存儲設(shè)備，存儲所述 數(shù)據(jù)分析模塊輸出的數(shù)據(jù)。
[0026]優(yōu)選的，所述存儲設(shè)備可W是U盤、硬盤等具有存儲功能的設(shè)備。
[0027]進(jìn)一步地，所述交互模塊包括，
[002引檔位選擇單元，用于在選擇不同的檔位時，得到對應(yīng)的不同測量結(jié)果；
[0029]第一信號輸入單元，用于根據(jù)所述檔位選擇單元選擇的檔位的不同，接收與所述 選擇的檔位對應(yīng)的測量信號；
[0030]第二信號輸入單元，用于接收與所述測量結(jié)果對應(yīng)的所述理論參數(shù)信號；
[0031]第=信號輸入單元，用于提供可控電流、電壓信號，提供測量的標(biāo)準(zhǔn)參考信號；
[0032]所述控制模塊還用于控制所述信號測量模塊測量與所述選擇的檔位對應(yīng)的測量 信號，控制所述信號測量模塊與所述理論值計算模塊得到與所述選擇的檔位對應(yīng)的測量結(jié) 果。
[0033]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的有益效果
[0034]1、本發(fā)明的一種超導(dǎo)體特性測評儀的信號測量模塊通過測量多種超導(dǎo)體參數(shù)， 如，電壓、電流、場強、溫度、應(yīng)力等基本參數(shù)，并通過對超導(dǎo)體參數(shù)的計算，得到多種特性統(tǒng) 計結(jié)果，如電流特性、臨界電流曲線、V-I特性曲線、n值、場強、交流損耗、R-T特性曲線等； 本發(fā)明的一種超導(dǎo)體特性測評儀的數(shù)據(jù)分析模塊，通過將理論值與測量值做對比分析，得 到修正的統(tǒng)計結(jié)果，使得數(shù)據(jù)更加真實有效。
[0035] 2、本發(fā)明的一種超導(dǎo)體特性測評儀的控制模塊，通過對信號測量模塊和理論值計 算模塊的控制，提高了測評儀的測量效率。
[0036] 3、本發(fā)明的一種超導(dǎo)體特性測評儀的交互模塊，提供不同方式的交互面板，方便 操作人員進(jìn)行操作，進(jìn)一步提高了測量效率
【附圖說明】 [0037]
[0038] 圖1是本發(fā)明的超導(dǎo)體特性測評儀一個具體實施例的模塊框圖。
[0039] 圖2是本發(fā)明的超導(dǎo)體特性測評儀一個具體實施例的模塊框圖。
[0040] 圖3本發(fā)明的超導(dǎo)體特性測評儀一個具體實施例的內(nèi)部結(jié)構(gòu)圖。
[0041] 圖4是本發(fā)明的超導(dǎo)體特性測評儀一個具體實施例的交互面板結(jié)構(gòu)圖。
[0042] 圖5是本發(fā)明的超導(dǎo)體特性測評儀一個具體實施例的交互面板結(jié)構(gòu)圖。
[0043] 圖6是本發(fā)明的超導(dǎo)體特性測評儀一個具體實施例的超導(dǎo)體結(jié)構(gòu)示意圖。
[0044] 圖7是本發(fā)明的超導(dǎo)體特性測評儀一個具體實施例的臨界電流及I-V特性曲線測 量流程圖。
[0045] 圖8是本發(fā)明的超導(dǎo)體特性測評儀一個具體實施例的超導(dǎo)線圈臨界電流分布的 理論修正圖。
[0046] 圖9是本發(fā)明的超導(dǎo)體特性測評儀一個具體實施例的V-I特性曲線測量曲線和理 論曲線對比圖。
[0047] 圖10是本發(fā)明的超導(dǎo)體特性測評儀一個具體實施例的R-T特性測評流程圖。
[0048] 圖11是本發(fā)明的超導(dǎo)體特性測評儀一個具體實施例的R-T特性曲線測評結(jié)果圖。
【具體實施方式】
[0049] 下面結(jié)合【具體實施方式】對本發(fā)明作進(jìn)一步的詳細(xì)描述。但不應(yīng)將此理解為本發(fā)明 上述主題的范圍僅限于W下的實施例，凡基于本
【發(fā)明內(nèi)容】
所實現(xiàn)的技術(shù)均屬于本發(fā)明的范 圍。
[0050] 圖1所示為本發(fā)明一個實施例示出的超導(dǎo)體特性測評儀模塊框圖，包括；交互終 端1，用于接收待測超導(dǎo)體理論參數(shù)信號的輸入；
[0051] 信號測量模塊2,用于測量待測超導(dǎo)體的測量參數(shù)，并對所述測量參數(shù)進(jìn)行處理， 得到測量結(jié)果；
[0052] 具體的，測量設(shè)備集成于所述信號測量模塊中包括，所述測量設(shè)備包括霍爾電流 傳感器，測量電壓的多功能數(shù)字電壓表，測量溫度的數(shù)字溫度測量儀，測量場強所用的高斯 計等。
[0053] 理論值計算模塊3,連接所述交互終端1，用于接收所述交互終端1輸出的信號，對 所述交互終端1輸出的待測超導(dǎo)體的所述理論參數(shù)進(jìn)行處理，得到理論結(jié)果；
[0054] 數(shù)據(jù)分析